第4章制冷技术S1制冷基本原理制冷的方法有液体汽化制冷、汽体膨胀制冷、涡流管制冷及电热制冷等,其中液体汽化制冷应用最广一、制冷基本原理液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体(制冷工质)处在密闭的容器中时,此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外,不存在其他任何气体,液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡,此时的汽体称为饱和蒸汽压力称为饱和压力,温度称为饱和温度。平衡时液体不再汽化,这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走,液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡
第4章 制冷技术 §1 制冷基本原理 ❖ 制冷的方法有液体汽化制冷、汽体膨胀制冷、涡流管制 冷及电热制冷等,其中液体汽化制冷应用最广。 ❖ 一、制冷基本原理 ❖ 液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热 效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体(制冷 工质)处在密闭的容器中时,此容器中除了液体及液体 本身所产生的蒸汽外,不存在其他任何气体,液体和蒸 汽将在某一压力下达到平衡,此时的汽体称为饱和蒸汽, 压力称为饱和压力,温度称为饱和温度。平衡时液体不 再汽化,这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走,液体必 然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡
液体汽化时要吸收热量,此热量称为汽化潜热。汽化潜热来自被冷却对象,使被冷却对象变冷。为了使这一过程连续进行,就必须从容器中不断地抽走蒸汽,并使其凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽,则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低,我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行,因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。制冷工质将在低温、低压下蒸发,产生冷效应:并在常温、高压下冷凝,向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体,还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成
❖ 液体汽化时要吸收热量,此热量称为汽化潜热。汽化潜 热来自被冷却对象,使被冷却对象变冷。为了使这一过 程连续进行,就必须从容器中不断地抽走蒸汽,并使其 凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如 直接冷凝成蒸汽,则所需冷却介质的温度比液体的蒸发 温度还要低,我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行,因 此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。 ❖ 制冷工质将在低温、低压下蒸发,产生冷效应;并在常 温、高压下冷凝,向周围环境或冷却介质放出热量。蒸 汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体,还需要将其压 力降低到蒸发压力后才能进入容器。 ❖ 液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽 冷凝、高压液体降压四个过程组成
二、压图压烩图为一热力状态图。图中纵坐标表示绝对压力的对数Inp,横坐标表示恰值h。LnpLnp2h压烩图
压焓图为一热力状态图。图中纵坐标表示 绝对压力的对数lnp,横坐标表示焓值h。 Lnp h t S P k =0 =1 h Lnp h 1 2 3 4 2' 压焓图 Lnp h t S P k =0 =1 h 二、压焓图
图中临界点左边的粗实线为饱和液体线,线上的任何一点代表Lnp一个饱和液体状态,干度=0:右边的粗实线为干饱和蒸汽线线上任何一点代表一个饱和蒸汽状态,于度=1。这两条曲线将图形分为三个区域:饱和液体线的左边是过冷液体区,该区域的液体称为过冷液体,过冷液体的温度低于同一压力下饱和液体的温度:于饱和线的右边是过热蒸汽区,该区域内的蒸汽称为过热蒸汽过热蒸汽的温度高于同一压力下饱和蒸汽的温度:两条线之间的区域为两相区,制冷剂在该区域处于汽、液混合状态(湿蒸汽状态)
❖ 图中临界点k左边的粗实线为饱 和液体线,线上的任何一点代表 一个饱和液体状态,干度x=0; ❖ 右边的粗实线为干饱和蒸汽线, 线上任何一点代表一个饱和蒸汽 状态,干度x=1。 Lnp h t S P k =0 =1 h 这两条曲线将图形分为三个区域:饱和液体线的左边 是过冷液体区,该区域的液体称为过冷液体,过冷液 体的温度低于同一压力下饱和液体的温度;干饱和线 的右边是过热蒸汽区,该区域内的蒸汽称为过热蒸汽, 过热蒸汽的温度高于同一压力下饱和蒸汽的温度;两 条线之间的区域为两相区,制冷剂在该区域处于汽、 液混合状态(湿蒸汽状态)
图中共有六种等参数线族等压线p一水平线:Lnp等烩线h一铅垂线:等温线一液态区几乎为铅垂线两相区内由于制冷剂的状态变化是在等压等温下进行,与等压线重合为水平线。过热蒸汽区为向右下方弯曲的倾斜线:等线s一向右上方倾斜的实线:等容线V一向右上方倾斜的虚线但比等线平坦等干度线x一只存在于湿蒸汽区域内,其方向大致与饱和液体线或饱和蒸汽线相近,视于度大小而定
❖ 图中共有六种等参数线簇: ❖ 等压线p— ❖ 等焓线h— ❖ 等温线t—液态区几乎为铅垂线。 两相区内由于制冷剂的状态变化是 在等压等温下进行,与等压线重合, 为水平线。过热蒸汽区为向右下方 ❖ 等熵线s—向右上方倾斜的实线; ❖ 等容线v—向右上方倾斜的虚线, ❖ 等干度线x—只存在于湿蒸汽区域 内,其方向大致与饱和液体线或饱 和蒸汽线相近,视干度大小而定。 Lnp h t S P k =0 =1 h